Qu’est-ce que la cryptomonnaie (DOT) Polkadot ?

mars 4, 2021

Polkadot est une technologie conçue pour augmenter l’interopĂ©rabilitĂ© de diverses blockchains, telles que Bitcoin et Ethereum, et les combiner en une seule multi-blockchain.

Qui a créé Polkadot et quand ?

Polkadot a Ă©tĂ© crĂ©Ă© par le Dr Gavin Wood, une figure emblĂ©matique des dĂ©buts de l’histoire d’Ethereum – il Ă©tait le cofondateur, le premier directeur technique et le principal dĂ©veloppeur d’Ethereum. Wood a dĂ©veloppĂ© le code pour la première implĂ©mentation de la plate-forme, a Ă©crit sa spĂ©cification formelle et a crĂ©Ă© le langage de programmation Solidity.

Le 11 janvier 2016, Wood a quittĂ© Ethereum pour poursuivre un projet qui pourrait rĂ©pondre aux attentes que, selon Wood, Ethereum n’a pas rĂ©ussi Ă  satisfaire.

Selon Wood, il a eu l’idĂ©e de Polkadot Ă  l’Ă©tĂ© 2016, alors qu’il attendait la documentation technique sur le sharding dans Ethereum 2.0 pour commencer Ă  l’implĂ©menter. En collaboration avec le dĂ©veloppeur Marek Kotewicz, Wood a commencĂ© Ă  travailler sur la crĂ©ation d’une version “fragmentĂ©e”, aussi simple que possible d’Ethereum, et en octobre 2016, il avait prĂ©parĂ© la première Ă©bauche du livre blanc de Polkadot.

Tout en faisant toujours partie de l’Ă©quipe Ethereum, Wood et plusieurs collègues ont fondĂ© EthCore, une sociĂ©tĂ© commerciale de technologie blockchain. Par la suite, EthCore a changĂ© son nom en Parity Technologies. Les employĂ©s de la sociĂ©tĂ© ont crĂ©Ă© le client Parity Ethereum, le framework Substrate, le rĂ©seau Polkadot et le portefeuille multi-signature Parity.

Ă€ l’Ă©tĂ© 2017, Wood et le dĂ©veloppeur Peter Czaban ont fondĂ© la Web3 Foundation, une organisation Ă  but non lucratif dĂ©diĂ©e Ă  la promotion du dĂ©veloppement de protocoles logiciels Internet dĂ©centralisĂ©s.

L’une des premières tâches de la Fondation Web3 a Ă©tĂ© de contrĂ´ler les fonds levĂ©s lors de l’ICO de Polkadot, qui s’est dĂ©roulĂ©e du 15 au 27 octobre 2017. Le projet a levĂ© environ 145 millions de dollars en vendant 5 millions de jetons DOT natifs.

Quels problèmes la technologie Polkadot résout-elle ?

Polkadot vise à relever les principaux défis qui empêchent la technologie blockchain de devenir une application pratique à part entière, à savoir:

  • ÉvolutivitĂ©: les blockchains dites de première gĂ©nĂ©ration ne peuvent pas gĂ©rer un grand nombre de transactions dans le monde supposĂ© dĂ©centralisĂ© du futur. Alors que les nĹ“uds du rĂ©seau traitent les transactions dans un format un-Ă -un. Ce facteur freine la poursuite de la croissance du rĂ©seau.
  • Isolation: les blockchains restent discrètes et indĂ©pendantes, manquant de communication bidirectionnelle et d’interopĂ©rabilitĂ©.

Comment Polkadot fonctionne-t-il ?

La structure Polkadot comprend les composants suivants:

  1. La chaîne de relais est la chaîne Polkadot principale reliant toutes les chaînes de blocs individuelles (parachains) du réseau.
  2. Parachain (parachain, abrĂ©gĂ© de «chaĂ®ne parallĂ©lisĂ©e») – blockchains parallèles individuelles qui effectuent des transactions et les transfèrent vers la blockchain d’origine. Les parachains construisent des soi-disant collators: ils collectent les transactions des utilisateurs et confirment les blocs en fonction de l’algorithme de preuve de validitĂ©. Les collectionneurs reçoivent une rĂ©compense pour leur travail, dont le montant dĂ©pend de la parachaine particulière. L’activitĂ© de Collator est similaire au travail des mineurs dans les blockchains avec des algorithmes de preuve de travail et de preuve d’enjeu.
  3. Bridge Chain (littĂ©ralement, “chain bridge”) – conçu pour connecter des blockchains qui n’utilisent pas les protocoles de contrĂ´le Polkadot (par exemple, les blockchains Bitcoin, Ethereum et Tezos).

Le mĂ©canisme de la chaĂ®ne de relais surveille le respect du consensus, est responsable de la livraison des messages entre les chaĂ®nes participantes et contribue Ă©galement Ă  la finalisation des transactions. Relay Chain est une blockchain avec un pool de validateurs, assignĂ©s au hasard Ă  la tâche d’ajouter et de valider des blocs dans diverses parachains. Pour chaque transaction, les validateurs doivent effectuer un dĂ©pĂ´t. Si la transaction respecte les règles du consensus, l’acompte est retournĂ© et le validateur reçoit une rĂ©compense. Si les règles ne sont pas respectĂ©es, le dĂ©pĂ´t est perdu.

Le consensus dans la chaĂ®ne de relais est atteint grâce Ă  deux mĂ©canismes basĂ©s sur le principe de la responsabilitĂ© personnelle. L’un d’eux est responsable de la production du bloc, l’autre est responsable de la finalisation. Le dĂ©couplage de la production de blocs et de la finalisation rĂ©sout les contraintes d’Ă©volutivitĂ© dans les protocoles finalisĂ©s instantanĂ©ment (tels que Tendermint) en rendant possible la production rapide de blocs et en permettant Ă  davantage de validateurs de participer Ă  la construction d’un consensus.

Les noms de ces deux mécanismes sont des acronymes: BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) est responsable de la production de nouveaux blocs, et GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement) est responsable de la finalisation des anciens blocs.

BABE est un algorithme pour crĂ©er des blocs de chaĂ®nes de relais constituĂ©s des en-tĂŞtes de tous les blocs de parachain valides et disponibles produits par les assembleurs. L’algorithme BABE fonctionne sur la base de slots (intervalles de temps): le droit de produire un bloc dans une chaĂ®ne de relais Ă  un certain intervalle de temps est accordĂ© alĂ©atoirement Ă  un validateur connu sous le nom de slot leader.
Le droit d’Ă©mettre le bloc suivant est accordĂ© par calcul utilisant une fonction alĂ©atoire vĂ©rifiable. Le modèle BABE rappelle Ouroboros Praos, le composant de fabrication de blocs du protocole de consensus Cardano.

GRANDPA est un mĂ©canisme de finalisation dans lequel chaque validateur vote pour le bloc le plus Ă©levĂ© qu’il considère valide (en fait, le vote a lieu pour tous les ancĂŞtres du bloc).

Tous les blocs pour lesquels plus des deux tiers des validateurs ont votĂ© avec leurs enjeux sont finalisĂ©s. Étant donnĂ© que de nombreux blocs peuvent ĂŞtre finalisĂ©s instantanĂ©ment, les validateurs peuvent mettre plus de temps Ă  parvenir Ă  un consensus de finalisation qu’il n’en faut pour crĂ©er un seul bloc. Cela permet Ă  GRANDPA de prendre en charge un plus grand nombre de validateurs que les algorithmes BFT traditionnels, qui doivent finaliser chaque bloc sĂ©parĂ©ment.

Les validateurs sont trouvĂ©s et approuvĂ©s par les soi-disant nominateurs. Ils paient une caution pour les validateurs, qui leur sera confisquĂ©e si le comportement des validateurs choisis n’est pas conforme aux règles du consensus. L’option de payer pour le travail des nominateurs distingue l’algorithme NPoS (Nominated Proof-of-Stake), sur lequel Polkadot travaille, des algorithmes traditionnels Delegated Proof-of-Stake (DPoS).

Les proposants ne participent pas au processus de réalisation et de confirmation des transactions.
Les violations de la part des validateurs sont surveillées par des nœuds de surveillance, les soi-disant pêcheurs: ils identifient («pêchent») les cas de comportement déloyal, créent des preuves contenant des données sur les votes contradictoires des validateurs et reçoivent une part des paris confisqués des contrevenants.

Un tel schéma permet à GRANDPA de fournir une sécurité supervisée asynchrone: la finalisation de deux blocs en conflit entraînera le fait que les validateurs responsables perdent leurs dépôts (au moins les deux tiers de la totalité du dépôt). Tant que le mécanisme de fabrication des blocs répond à certains critères, la chaîne finalisée se développe.

Le mĂ©canisme de finalisation GRANDPA est utilisĂ© pour toutes les parachaines de Polkadot. En Ă©change du mĂ©canisme de finalisation, chaque parachain obtient l’option d’interopĂ©rabilitĂ© avec d’autres parachains. Ce compromis permet Ă  Polkadot de fournir un mĂ©canisme de communication simple qui permet aux assembleurs de la parachain de communiquer directement via les files d’attente de messages entrants et sortants.

Bien que les parachains utilisent le mĂŞme mĂ©canisme de finalisation, chacun d’eux peut implĂ©menter diffĂ©rents mĂ©canismes de production de blocs, avec des fonctionnalitĂ©s et des paramètres diffĂ©rents, optimisĂ©s pour une classe spĂ©cifique d’applications.

Les kits de dĂ©veloppement de parachain (PDK) sont des outils qui simplifient considĂ©rablement le dĂ©veloppement de parachaines spĂ©cialisĂ©es. L’un de ces PDK est le framework Substrate, qui est fourni avec le Framework for Runtime Aggregation of Modularized Entities (FRAME).

Substrate comprend des implĂ©mentations intĂ©grĂ©es d’algorithmes de production de blocs: BABE, Aura et autres. Un autre PDK, Cumulus, contient le code de colle nĂ©cessaire pour connecter une chaĂ®ne basĂ©e sur un substrat au rĂ©seau Polkadot. Ensemble, Substrate et Cumulus facilitent la crĂ©ation et la communication de parachaines avec le rĂ©seau Polkadot.

En fonction de l’algorithme et des paramètres de production de blocs, le dĂ©bit de transaction de chaque rĂ©seau peut varier, de sorte que le dĂ©bit de transaction total du rĂ©seau Polkadot ne peut ĂŞtre estimĂ© qu’approximativement.

La première version de Polkadot fournit 100 parachaines. En supposant que chaque parachain est capable de prendre en charge au moins 10 transactions par seconde, la limite infĂ©rieure du dĂ©bit est d’environ 1000 transactions par seconde.

Les futures versions de Polkadot permettront à la parachaine de fonctionner comme une chaîne de relais de couche 2 avec des parachaines supplémentaires attachées pour former une structure arborescente qui fournit théoriquement une bande passante illimitée.

A un certain stade, la chaĂ®ne de relais principale devient un Ă©lĂ©ment qui limite l’efficacitĂ© du système, mais uniquement pour valider le traitement de la file d’attente d’entrĂ©e, puisque les parachaines communiquent directement entre elles. Selon certaines estimations, la structure arborescente permettra Ă  Polkadot d’augmenter jusqu’Ă  10 000 fois la capacitĂ© d’une seule chaĂ®ne PoS.

Quelles fonctions le jeton DOT exécute-t-il ?

Le jeton natif du réseau DOT a trois fonctions principales:

  • Gestion: les dĂ©tenteurs de jetons ont un contrĂ´le complet sur le protocole, ayant des privilèges qui sont attribuĂ©s aux mineurs sur d’autres plates-formes – dĂ©terminer la structure des frais de transaction, les dĂ©cisions sur le changement de protocole, l’ajout ou la suppression de parachaines.
  • OpĂ©rations: les jetons DOT fournissent le mĂ©canisme de consensus Polkadot sous-jacent. Les dĂ©tenteurs de jetons doivent ĂŞtre des participants actifs du rĂ©seau et jouer des jetons contre les violations des règles de consensus.
  • RĂ©compense: les jetons sont distribuĂ©s aux membres actifs du rĂ©seau.

Comment le projet Polkadot est-il financé ?

Bien que lors de la première vente de jetons en 2017, le projet ait levĂ© 145 millions de dollars, il n’y avait pas assez de fonds pour le dĂ©veloppement. En juin 2019, la Fondation Web3 a rĂ©alisĂ© une vente supplĂ©mentaire de 500000 DOT. La capitalisation projetĂ©e du projet est alors passĂ©e Ă  1,2 milliard de dollars.

À la fin du mois de juillet 2020, la Fondation Web3 a organisé une autre vente de jetons privés, recueillant 43,6 millions de dollars.

Comment Ă©volue le projet Polkadot ?

En novembre 2018, la plate-forme de lancement de la blockchain Substrate a été lancée, un outil conçu pour accélérer le développement de Polkadot et donner aux utilisateurs en entreprise la possibilité de lancer rapidement des registres distribués.

En aoĂ»t 2019, l’Ă©quipe de dĂ©veloppement de Polkadot a lancĂ© une version expĂ©rimentale du protocole de communication blockchain appelĂ© Kusama. Il a Ă©tĂ© positionnĂ© comme un terrain d’essai “qui permettra aux Ă©quipes et aux dĂ©veloppeurs individuels de crĂ©er et de dĂ©ployer des parachains, ainsi que de tester les fonctionnalitĂ©s de gestion et de distribution de Polkadot dans des conditions rĂ©elles”.

Le réseau Kusama fonctionnait selon le mécanisme de consensus Proof-of-Authority (PoA), et la fondation Web3 était responsable des fonctions des nœuds de validation. La fonctionnalité du réseau est restée limitée.

Fin fĂ©vrier 2020, le projet Chainlink a achevĂ© l’intĂ©gration initiale de la blockchain basĂ©e sur la plateforme Substrate. Les dĂ©veloppeurs de Polkadot ont qualifiĂ© cela de jalon dans la mise en Ĺ“uvre du rĂ©seau Chainlink d’oracles dĂ©centralisĂ©s dans l’Ă©cosystème du protocole.

Les oracles sont essentiels pour l’exĂ©cution de contrats intelligents et le travail des dapps qui utilisent des donnĂ©es extĂ©rieures Ă  leur propre blockchain. Fournir des canaux d’information fiables par un tiers permet de rĂ©aliser l’interopĂ©rabilitĂ© de divers rĂ©seaux et d’Ă©largir la portĂ©e des contrats intelligents et des dapps.

Selon les dĂ©veloppeurs, les blockchains de l’Ă©cosystème Polkadot seront les premières en dehors du système Ethereum Ă  utiliser des oracles Chainlink. Jusqu’au lancement complet du rĂ©seau principal de Polkadot, les canaux de donnĂ©es de Chainlink seront desservis par le protocole expĂ©rimental Kusama. La parachain entre Kusama et Chainlink est toujours en cours de dĂ©veloppement.

Le 5 mars 2020, la Fondation Web3 a octroyĂ© une subvention pour dĂ©velopper un «pont» entre les blockchains bitcoin et Polkadot. Le projet est gĂ©rĂ© par Interlay. Le cadre XCLAIM au cĹ“ur de la parachaine du pont BTC permettra l’Ă©mission de jetons PolkaBTC adossĂ©s Ă  Bitcoin. Ces jetons peuvent ĂŞtre envoyĂ©s Ă  d’autres parachains. Après avoir brĂ»lĂ© PolkaBTC dans la parachaine BTC, les utilisateurs pourront recevoir des bitcoins dans un rapport 1: 1 ou un montant Ă©quivalent en jetons DOT. Le code source de la parachaine BTC est affichĂ© sur Github, et ses spĂ©cifications sont Ă©galement disponibles.

Le 26 mai 2020, la Fondation Web3, après plus de trois ans de dĂ©veloppement, a lancĂ© la première phase du rĂ©seau principal de la blockchain Polkadot, après quoi le rĂ©seau a fonctionnĂ© Ă  l’aide d’un mĂ©canisme de preuve d’autoritĂ©.

La Fondation Web3 assurait le fonctionnement des nĹ“uds et la validation des blocs, et pouvait Ă©galement intervenir dans le fonctionnement de la blockchain en cas de situation critique. Ces mesures Ă©taient nĂ©cessaires pour rĂ©duire l’Ă©ventuel impact nĂ©gatif des bogues et des failles de sĂ©curitĂ©. Les dĂ©tenteurs de jetons DOT ont eu accès Ă  leurs comptes et la possibilitĂ© de soumettre une demande de dĂ©ploiement d’un nĹ“ud ou de proposer un validateur.

Les transferts de jetons DOT sont restĂ©s indisponibles. D’un point de vue technique, la première phase lancĂ©e du rĂ©seau principal ressemble plus Ă  une phase de test.

Le 18 juin 2020, suite aux rĂ©sultats des audits et Ă  la finalisation des derniers aspects, la blockchain Polkadot est passĂ©e Ă  la phase Nomination Proof-of-Stake (NPoS). De plus, Interlay a introduit un «pont» entre les blockchains bitcoin et Polkadot, alors qu’il s’agit toujours de Proof-of-Concept.

DĂ©but juillet 2020, les dĂ©veloppeurs Polkadot, Cosmos et Terra ont promis d’ici la fin du troisième trimestre de 2020 d’introduire le protocole Anchor DeFi, qui permettra aux investisseurs de gagner des intĂ©rĂŞts sur les dĂ©pĂ´ts en Terra Stablecoins.

Le 20 juillet 2020, la Fondation Web3, suite au vote des membres de la communautĂ©, a dĂ©missionnĂ© de son poste d’administrateur du rĂ©seau Polkadot. Ă€ ce moment-lĂ , le nombre de validateurs avait atteint 197. Cela a permis de dĂ©placer le processus de confirmation vers un modèle dĂ©centralisĂ© avec la participation de la communautĂ©. Les dĂ©veloppeurs ont utilisĂ© l’algorithme de preuve d’enjeu, dans lequel plus de la moitiĂ© des jetons DOT Ă©mis sont bloquĂ©s.

Le système de gouvernance basé sur des jetons a été testé pour valider la proposition de restriction de Web3 Foundation. Gavin Wood, fondateur de Polkadot et directeur de Parity Technologies, a qualifié la suppression du module de contrôle Sudo, qui a eu lieu à la suite du vote, de «poétique».

Après le vote, le rĂ©seau Polkadot n’Ă©tait plus Ă©tiquetĂ© «CC1» ou «candidat de la chaĂ®ne 1». Cela a marquĂ© la transition vers le rĂ©seau principal et le dĂ©but des troisième et quatrième phases de lancement.

Le 27 juillet 2020, le projet a rĂ©sumĂ© les rĂ©sultats du second vote des validateurs. Le vote a dĂ©terminĂ© qu’un jeton DOT devrait contenir 10 milliards de Planck – les plus petites actions. Un ancien DOT Ă©quivaut Ă  100 nouveaux. Web3 Foundation et Parity Technologies n’ont pas participĂ© au vote.

Le 4 aoĂ»t 2020, les dĂ©veloppeurs de Polkadot ont lancĂ© le rĂ©seau de test Rococo pour implĂ©menter le sharding Ă  l’aide de parachains. Rococo est conçu pour tester les protocoles Polkadot qui assureront la communication entre les fragments. Trois parachains sĂ©parĂ©s sont disponibles dans Rococo: “tick”, “trick” et “track”, et les dĂ©veloppeurs peuvent ajouter leurs propres chaĂ®nes parallèles.

Le testnet prend en charge la messagerie horizontale et utilise un mĂ©canisme de consensus de preuve d’autoritĂ©. Les dĂ©veloppeurs ont averti que bien que le système soit instable, et ont promis d’y ajouter un nouveau code pour se prĂ©parer au lancement complet du rĂ©seau principal.

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